Pracownia komputerowa Dariusz Wardecki, wyk. II
Komputer
Zasada działania komputera Urządzenia wej/wyj Procesor Pamięć
Procesor EU REG ALU FPU AU BIU IU MMU EU - układ wykonawczy (Execution Unit) BIU - układ sterowania magistrali (Bus Interface Unit) ALU - jednostka arytmetyczno - logiczna FPU - jednostka zmienno-przecinkowa (koprocesor) REG - rejestry
Wykonanie rozkazów Przykład: obliczamy 3 5 Lokacja Zawartość 1 Zapisz 3 w lokacji 7 2 Zapisz 3 w lokacji 8 3 Zapisz 4 w lokacji 9 4 Pomnóż zawartość lokacji 8 przez zawartość lokacji 7 i zapisz wynik w lokacji 8 5 Zmniejsz zawartość lokacji 9 o 1 6 Jeżeli wartość lokacji 9 jest różna od zera, wróć do lokacji 4 7 3 8 243 27 81 3 9 9 4 3 2 1 0
Systemy operacyjne Desktopowe Mobilne
Systemy operacyjne Systemy Unixowe Windows Linux Mac OS X Windows 8 Windows 7 Windows Vista Windows XP... Mountain Lion Lion Snow Leopard Leopard...
Systemy operacyjne Linux Fedora (14, 13, 11,...) Ubuntu (Quantal Quetzal, Precise Pangolin,...) opensuse (12.1, 11.4, 11.3,...) Debian...
Historia Linuxa 1969 - powstanie systemu UNIX 1991 - powstanie systemu Linux Linus Torvalds
Jądro systemu (kernel) Edytor tekstu Przeglądarka Media player Poczta
Dlaczego Linux (Unix)? Stabilność pracy Dowolność konfiguracji (open source) Zorientowany sieciowo Powszechność w instytucjach naukowych Szeroka gama oprogramowania Darmowe dystrybucje
Linux Linia poleceń (ang. command line) Środowisko graficzne
Drzewo katalogowe - Linux /User/Desktop/Katalog/plik.dat / Desktop/ Katalog/ plik.dat
Zapis binarny, bity Komputery przechowujπ rozkazy, a takøe liczby i znaki (ogólnie informacje kaødego rodzaju), w postaci ciπgów cyfr 0 i 1, zwanych cyframi binarnymi lub bitami (ang. BInary digit). Cyfry binarne atwo jest przechowywaê 1 Weümy dowolny uk ad o dwóch ( atwo rozróønialnych) stanach. 2 Oznaczmy te stany jako i ø. 3 Wprowadzajπc uk ad w stan zapisujemy cyfrí 0. 4 Wprowadzajπc uk ad w stan ø zapisujemy cyfrí 1. 5 Zbiór takich uk adów moøe reprezentowaê ciπg cyfr 0 i 1. Ciπgi cyfr binarnych (bitów) sπ nazywane s owami (ang. word).
Reprezentacje liczb i znaków Reprezentaja naturalna - nieujemne liczby całkowite Reprezenatacje umowne - liczby ujemne, liczny niecałkowite Znaki Tylko reprezentacje umowne zbiory znaków (ang. character set). ASCII (m. in. 1000001 bin = A, 1000010 bin =Bitd.) Strony kodowe, standardy ISO-8859, Unicode.
Typy danych Dla s owa N-bitowego 1 1 011010...010111 0 b N 1 b N 2 b 1 1 b j bit (cyfra binarna) na pozycji j = 0, 1,...,N 1 Waga bitu odpowiada jego pozycji w s owie: b 0 najmniej znaczπcy (najm odszy) bit. b N 1 najbardziej znaczπcy (najstarszy) bit. b 0 Typ danych (ang. data type) Okreúla rozmiary danych (np. jaka liczba bitów ma byê wykorzystywana do zapisania znaku) oraz interpretacjí zapisu binarnego (tzn. jakie ma byê znaczenie poszczególnych bitów).
Reprezentacja bezznakowa liczb całkowitych b nieujemna liczba ca kowita b = N 1 ÿ j=0 b j 2 j = b N 1 2 N 1 + b N 2 2 N 2 +...+ b 1 2 1 + b 0 2 0 Typy danych dla reprezentacji bezznakowej N = 8 : od 0 do 255 = 2 8 1 N = 16 : od 0 do 65535 = 2 16 1 N = 32 :od0do2 32 1 N = 64 :od0do2 64 1 N = 128 :od0do2 128 1
Reprezentacja bezznakowa liczb całkowitych Przykłady: 11011 = 1 2 4 +1 2 3 +0 2 2 +1 2 1 +1 2 0 = 16 + 8 + 0 + 2 + 1 = 27 DEC BIN 0 0 65 10 =? 2 1 1 2 10 3 11 4 100 5 101 6 110 7 111
Reprezentacja bezznakowa Przykłady: liczb całkowitych 65 10 =? 2 Operacja modulo: 65%2 = 1 6%2 = 0 9%2 = 1 32%2 = 0 3%2 = 1 4%2 = 0 a mod b 16%2 = 0 1%2 = 1 2%2 = 0 = a%b = r 8%2 = 0 1%2 = 1 r - reszta z dzielenia 4%2 = 0 2%2 = 0 1%2 = 1
Arytmetyka w reprezentacji bezznakowej Dodawanie liczb w systemie dwójkowym a b c 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 10 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1
Arytmetyka w reprezentacji bezznakowej Dodawanie liczb w systemie dwójkowym 10010101 + 01001110 = 11100011 (149 + 78 = 227) 0 0 1 1 1 0 0 a 1 0 0 1 0 1 0 1 b 0 1 0 0 1 1 1 0 a + b 1 1 1 0 0 0 1 1 10110111 + 01101011 = 100100010 (183 + 107 =?) 1 1 1 1 1 1 1 1 a 1 0 1 1 0 1 1 1 b 0 1 1 0 1 0 1 1 a + b 0 0 1 0 0 0 1 0
Arytmetyka w reprezentacji bezznakowej Odejmowanie liczb w systemie dwójkowym a b c 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 10 111001-10110 ------ 100011 + 10110 ------ 111001
Własności reprezentacji bezznakowej Tylko liczby całkowite nieujemne Naturalna arytmetyka Możliwość wystąpienia przepełnienia (ang. overflow) przy dodawaniu Problem z odejmowaniem liczby większej od mniejszej